微生物传感细胞构建及环境介质遗传毒性表征研究

发布时间：2021-03-31 04:19

　　人类生产活动使得具有“三致”效应化学组分进入环境介质,具有潜在的遗传毒性风险。微生物传感细胞是一种新兴的生物学遗传毒性检测技术,与传统方法相比具有灵敏度高、响应时间快、检出限低等优点,可定性及定量地进行污染物遗传毒性检测,为环境介质遗传毒性的快速筛选和风险评估提供了可行性。为了快速表征污染地下水、土壤、地表水等环境介质的遗传毒性水平,本文构建了基于大肠杆菌E.coli的遗传毒性传感细胞DH5α_VrecA_lux,其启动基因recA的来源是Vibrio Natriegens,报道基因为luxCDABE。DH5α_VrecA_lux在温度15°C-42°C,盐度0%-3%,pH范围4.0-9.0的环境条件下均可以对环境介质遗传毒性进行表征。对于不同环境介质,DH5α_VrecA_lux均可定量表征其遗传毒性。基于构建的不动杆菌ADP1微生物传感细胞,研究了DNA损伤响应机制,结果表明在启动DNA损伤响应过... 

【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

环境污染物的毒性作用分类（注：图中不同颜色代表不同的毒性作用类型

6图1-2 微生物传感细胞概念模型如图 1-3a 所示，当启动子为组成型表达时，可持续产生报道蛋白，当传感细胞暴露于有毒物质中时，启动子表达减弱，报道产物减少，可检测到的信号强度降低，即为非特异型毒性检测的微生物传感细胞。如图 1-3b 所示，当启动子为诱导型表达时，只在某类有毒物质或某种外界压力存在下被诱导表达（例如造成 DNA损伤的毒性物质），报道蛋白表达量或活性增加，构成了半特异型生物传感细胞。如图 1-3c 所示，当启动子为诱导型表达基因，且只有存在某类特定有毒物质时，报道基因才能表达产生与启动子表达强度正相关的可被测量的产物或信号

图 1-3 微生物传感细胞的三种毒性检测机制列出了部分文献报道的微生物传感细胞及其对污染物的检出同类型的启动子，微生物传感细胞可检测的污染物范围较为多环芳烃、药物、烷烃、重金属等，涉及到的毒性类型包括氧化损伤等；而且对于不同类型的污染物，微生物传感细胞尔甚至纳摩尔数量级，说明微生物传感细胞用于环境样品检生物传感细胞对于不同类型污染物的特异性强；整个毒性检时内完成，大大缩短了污染物检测过程所需要的时间；且检微生物学操作，简化了操作的难度和繁琐程度。传感细胞的适用环境介质不仅局限于水环境，对于土壤等复毒性传感细胞方法也同样适用。Helen C. Flynn 等[39]于 2001感器，用于监测智利北部安托法加斯塔地区土壤和沉积物样但是其采用的方法是将土壤中水溶性的重金属部分提取出来义上的土壤重金属原位检测技术。He Wei 等[40]于 2010 年构建


本文编号：3110776